Tính toán và xây dựng đồ thị động lực học của xe ZIL 431920
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (197.9 KB, 24 trang )
LỜI NĨI ĐẦU
Trong thời đại đất nước đang trên cịn đường phát triển Cơng nghiệp hóa –
Hiện đại hóa, từng bước phát triển đất nước.Trong xu thế của thời đại khoa học kỹ
thuật của thế giới ngày một phát triển cao. Để hịa chung với sự phát triển đó đất
nước ta đã có chủ chương phát triển một số ngành mũi nhọn, trong đó địi hỏi đất
nước cần có đội ngũ cán bộ, cơng nhân kỹ thuật, kỹ sư có trình độ, tay nghề cao.
Nắm bắt được điều đó trường Đại học Công nghệ GTVT đã không ngừng phát
triển nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán bộ, công nhân có tay nghề và trình
độ cao mà cịn đào tạo với số lượng đông đảo.
Khi đang là một sinh viên trong trường chúng em đước thực hiện rất nhiều đồ
án trong đó có “ Đồ án Lý thuyết ơ tô”. Đây là một điều kiện rất tốt cho chúng em
xâu chuỗi lại những kiến thức mà chúng em đã đước học học tại trường, bước đầu
tiếp xúc làm quen với cơng việc tính tốn thiết kế ơ tơ
Trong q trình tính tốn chúng em đã được sự quan tâm chỉ dẫn, sự giúp đỡ nhiệt
tình của giảng viên hướng dẫn bộ môn. Tuy vậy nhưng không thể tránh khỏi những
hạn chế, thiếu sót trong q trình thực hiện tính tốn trong đồ án
Để hồnh thành tốt, khắc phục những hạn chế và thiếu sót chúng em rất mong
được sự góp ý kiến, sự giúp đỡ tận tình của giảng viên Phùng Anh Tuấn và các bạn
để sau này khi ra trường bắt tay vào cơng việc, q trình cơng tác của chúng em
được thành công một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh Viên Thực Hiện
Đô
Vũ Văn Đô
MỤC LỤC
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN
Đối tượng nghiên cứu :
Tính toán và xây dựng đồ thị động lực học của xe ZIL- 431920
Phạm vi nghiên cứu :
1.1 Đường đặc tính ngồi của động cơ đốt trong
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.2 Đồ thị cân bằng lực kéo
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.3 Đồ thị nhân tố động lực học
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.4 Đồ thị cân bằng cơng suất
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
SVTH: Vũ Văn Đô
2
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
1.5 Đồ thị gia tốc
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.6 Đồ thị gia tốc ngược của ơ tơ
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.7 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc của ô tô
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.8 Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc ơ tơ
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.9 Đồ thị quãng đường tăng tốc của ơ tơ
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
Mục tiêu nghiên cứu: Nhằm hiểu biết, tìm hiểu một cách khoa học về thơng số kỹ
thuật ơ tơ để từ đó vận dụng vào tính tốn đồ án mơn học lý thuyết ơ tơ, trong bảo
dưỡng, khai thác, chẩn đốn kĩ thuật để nâng cao hiệu quả động của ô tô
BẢNG THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA ƠTƠ
SVTH: Vũ Văn Đơ
3
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
(xe ZIL- 431920)
SỐ LIỆU ĐỒ ÁN
Đại lượng
Giá trị
Đơn vị
Khối lượng khơng tải (G0)
4015
kg
Khối lượng tồn tải (Ga)
10540
kg
Cơng suất Nemax
132
hp
Tốc độ quay nN
2800
v/p
Momen Memax
38
kGm
Tốc độ quay nM
1600-1800
v/p
90
km/h
Vận tốc vmax
Tỉ số truyền ih1
7,44
Tỉ số truyền ih2
4,10
Tỉ số truyền ih3
2,29
Tỉ số truyền ih4
1,47
Tỉ số truyền ih5
1,00
Truyền lực chính i0
5,43
Chiều rộng B
2500
mm
Chiều cao H
2400
mm
Kí hiệu lốp
260-508
Loại động cơ
Xăng
Công thức bánh xe
SVTH: Vũ Văn Đô
4x2
4
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
CHƯƠNG II : TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC
2.1 Đường đặc tính ngồi của động cơ đốt trong
2.1.1 Khái niệm
Đường đặc tính ngồi của động cơ là những đường biểu thị mối quan hệ
giữa cơng suất có ích (Ne), mơ men xoắn có ích (Me), tiêu hao nhiên liệu trọng
một giờ (Gt), công suất tiêu hao nhiên liệu riêng (ge) theo số vòng quay của trục
khuỷu động cơ (We), khi bướm ga ( đối với động cơ xăng) mở hoàn toàn hoặc
thanh răng ( đối với động cơ diezel) của bơm ga cao áp ở vị trí cung cấp nhiên liệu
lớn nhất.
2.1.2 Cơng thức tính
- Các điều kiện cho trước:
+ Loại động cơ : xăng
+ Cơng suất có ích lớn nhất: Nemax = 132 (HP) = 98,34 (KW)
+ Số vòng quay khi đạt cơng suất có ích lớn nhất(Nemax ): nN = 2800 (v/p)
+ Mơmen xoắn có ích lớn nhất: Memax = 38 (KGm) = 38 x 9,81 = 372,78(Nm)
+ Số vịng quay đạt mơmen xoắn có ích lớn nhất: nM = 1600-1800 (v/p)
- Tính giá trị Ne , Me:
+ Tính Ne : Sử dụng phương pháp Lây – Đécman
n
N e = N e max . a. e
nN
2
3
ne
ne
÷+ b. ÷ − c. ÷
nN
nN
( KW)
Trong đó:
+ Ne , Me , ne – là cơng suất, mơmen, số vịng quay của động cơ ứng với
một điểm bất kỳ của đồ thị đặc tính ngồi.
+ Nemax , nN – là công suất cực đại của động cơ và số vịng quay ứng với
nó.
+ a , b , c – là các hệ số thực nghiệm, với động cơ xăng 4 kỳ :
SVTH: Vũ Văn Đô
5
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
a =1; b=1; c =1
+ Tính Me : sau khi tính được Ne , ta áp dụng cơng thức:
Me =
104.N e
1, 047.ne
(N.m)
Trong đó :
Me – mơ men xoắn của động cơ
v=
2πne rb m
;
60it s ÷
Trong đó :
v - vận tốc (m/s)
rb - bán kính làm việc trung bình của bánh xe (m)
rb
ro
= λ.
ro
– bán kính thiết kế của bánh xe
λ – hệ số kể đến sự biến dạng của lốp, được cộn phụ thuộc vào loại lốp:
Lốp áp suất thấp :
λ = 0.930 ÷ 0,935
Lốp áp suất cao:
λ = 0,945 ÷ 0,950
Chọn lốp áp suất thấp : λ = 0,935
r0 = (B+d/2) = ( 260+508/2) = 460 (mm)
rb = λ. r0 =0,935.460 = 430 (mm) =0,43 (m)
it - tỉ số truyền lực của hệ thống truyền lực
it = i0 . ihn .ipc
Trong đó :
i0 : tỉ số truyền lực chính
ihn : tỉ số truyền của hộp số ở số truyền cao nhất
ipc : tỉ số truyền ở hộp của hộp số phụ hay hộp số phân phối ở số cao
= = = 3016 (v/p)
SVTH: Vũ Văn Đô
6
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
vmax = 90 km/h = 25 m/s
2.1.3 Bảng số liệu và đồ thị
Bảng 1: Mômen và công suất động cơ
ne (v/f)
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3016
Me (N.m)
367,50
391,88
408,57
417,55
418,83
412,42
398,30
376,48
346,96
307,54
Ne (kW)
11,54
24,62
38,50
52,47
65,79
77,73
87,58
94,61
98,09
97,12
Hình 1: Đồ thị đường đặc tính ngồi của động cơ
2.1.4 Ứng dụng của đồ thị
Dựa vào đồ thị ta có thể biết được :
-
Cơng suất lớn nhất
Mơ men xoắn lớn nhất
2.2 Đồ thị cân bằng lực kéo
2.2.1 Khái niệm
Phương trình cân bằng lực kéo: Pk =Pf ± Pi ± Pj + Pω
Trong đó:
Pk - lực kéo tiếp tuyến phát ra ở bánh xe chủ động
Pf - lực cản lăn
Pi - lực cản dốc
Pj - lực cản quán tính
SVTH: Vũ Văn Đơ
7
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
Phương trình lục kéo của ơtơ có thể biểu diễn bằng đồ thị. Chúng ta xây dựng
quan hệ giữa lực kéo phát ra tại bánh xe chủ động Pk và các lực chuyển động phụ
thuộc vào vân tốc chuyển động của ôtô v, nghĩa là: P = f(v).
2.2.2 Công thức tính
PK =
M k M e .it .ηt
G
=
= f .G.cos α ± G.sin α ± . j.δ i + K .F .v 2 + n.ψ .Q
rb
rb
g
v=
2πne rb m
;
60it
s
Trong đó :
Pk : lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động
Mk : momen xoắn ở bánh xe chủ động
rb : bán kính làm việc của bánh xe chủ động
ηt : hiệu suất của hệ thống truyền lực
chọn ηt =0,85 (bảng 1.4 Bài giảng lý thuyết ô tô)
Pf = f.G.cosα : lực cản lăn
Pω = K.F.v2 : lực cản khơng khí;
Lấy K=0,5
Pi = G.sinα : lực cản lên dốc
Pj =
G. j.δ i
g
: lực cản qn tính của ơ tơ khi chuyển động tăng tốc
δi = 1,05 + 0,05.i2hi
δi hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay của ô tô
Pm = n.ψ.Q : lực cản mooc kéo
n- số mooc kéo
Q- trọng lượng mooc kéo
Xét ô tô chuyển động trên mặt đường nằm ngang (α =0) và khơng có mooc
kéo thì phương trình cân bằng lực kéo dược biểu thị như sau :
Pk = Pf +Pω +Pj
SVTH: Vũ Văn Đô
8
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
2.2.3 Bảng thơng số tính tốn và đồ thị
Ne(kW
Me(N.m
)
)
11,54
367,50
ne(v/f)
Pk1
V2
Pk2
0,3
31074,1
0,6
17124,2
3
0,6
6
33136,1
1
1,2
0
18260,5
7
1,0
3
34546,9
1
1,8
0
19037,9
1200,0
0
1,3
5
35306,6
2
2,4
7
19456,6
0
1500,0
4
1,6
2
35415,1
3
3,0
0
19516,4
0
1800,0
7
2,0
4
34872,5
3
3,6
1
19217,3
0
2100,0
1
2,3
2
33678,7
4
4,2
8
18559,5
0
2400,0
4
2,6
5
31833,8
5
4,8
3
17542,8
0
2700,0
7
3,0
4
29337,7
5
5,4
4
16167,3
0
3016,0
1
3,3
7
26004,4
6
6,1
2
14330,3
0
6
2
0
9
300,00
391,88
600,00
38,50
408,57
900,00
65,79
417,55
418,83
77,73
412,42
87,58
398,30
94,61
376,48
98,09
346,96
97,12
307,54
Tay số 2
V1
24,62
52,47
Tay số 1
Tay số 3
Tay số 4
V3
Pk3
V4
1,09
9564,49
1,69
2,17
3,26
4,34
5,43
6,51
7,60
10199,1
6
10633,4
0
10867,2
3
10900,6
3
10733,6
6,77
8,46
5
6547,0
6
6825,8
1
6975,9
0
6997,3
2,49
4,97
7,46
9,95
Pk5
4176,6
4
4453,7
8
4643,4
1
4745,5
12,4
1
4760,1
5
6890,1
3
14,9
0
4687,1
1
10366,1
5
11,8
4
6654,2
2
17,4
7
4526,7
7
4
13,5
7
6289,7
1
19,8
1
4278,7
3
15,2
5
5796,5
9
22,3
4
3943,2
2
17,0
8
5137,9
8
25,0
5
3495,2
1
7
0
2
9798,32
9,77
9030,04
2
5,07
6139,6
V5
10,1
8,69
10,9
3,38
Pk4
Tay số 5
8004,05
Bảng 2.Giá trị lực kéo ứng với mỗi tay số
-
Phương trình cân bằng lực cản Pc.
P c= P f + P w
-
Xét ô tô chuyển động trên đường bằng và không có gió
Pc = fG + KFv²
Với
f 0 = 0, 015 ÷ 0, 02
ta chọn
Thay số ta được: f = 0,02125
Mà F=BxH với B chiều rộng ô tô, H chiều cao ô tô
F= 2,5.2,4 = 6 (m2)
SVTH: Vũ Văn Đô
9
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
Tổng lực kéo của ôtô phải nhỏ hơn lực bám giữa bánh xe và mặt đường:
-
Pφ = G2.mk2.φ
Trong đó:
-
+ mk2 – hệ số phân bố lại tải trọng ở cầu sau: mk2=0,65
+ Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động.
+ φ – hệ số bám của mặt đường (chọn φ = 0,45)
Pφ = G2.mk2.φ
vận tốc m/s
0,00
3,36
6,10
10,92
17,01
25,00
Pc
Pφ
2197,19
30243,7395
2231,06
30243,7395
2308,72
30243,7395
2554,69
30243,7395
3064,76
30243,7395
4071,92
30243,7395
Bảng 3. Giá trị lực cản ứng với mỗi tay số
Hình 2: Đồ thị cân bằng lực kéo
2.2.4 Ứng dụng đồ thị
-
Sử dụng đồ thị cân bằng lực kéo của ơ tơ có thể xác định được các chỉ tiêu
-
động lực học của ô tô khi chuyển động ổn định.
Xác định vmax
Vượt độ dốc
Xác định lực cản ( hay hệ số cản lăn ứng với vận tốc chuyển động của ô tô
ứng với mỗi vận tốc của ơ tơ ta có một hệ số cản lăn khác nhau ).
2.3 Đồ thị nhân tố động lực học
2.3.1 Khái niệm
Đồ thị nhân tố động lực học của ô tô biểu diễn mối quan hệ giữa nhân tố động học
của ô tô khi sử dụng các tay số khác nhau với vận tốc chuyển động của ôtô.
SVTH: Vũ Văn Đô
10
Lớp: 71DCOT12
Đồ án mơn học: Lý Thuyết ơ tơ
D=
Trong đó:
GVHD: Phùng Anh Tuấn
1
PK − Pω M e .itl .ηt
=
− K .F .V 2 ÷.
G
rbx
G
D : Nhân tố động lực học của ô tô
Pω : Lực cản không khí
Pk : Lực kéo tiếp tuyến tại bánh xe chủ động
itl : Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
- Nhân tố động lực học bị giới hạn bởi điều kiện bám của bánh xe:
Pϕ − Pω
G
Dϕ =
Trong đó:
ϕ .Zϕ − K .F .V 2
=
÷
÷
G
Dφ : là nhân tố động lực học của ô tô theo điều kiện bám
G : là tải trọng tồn bộ của ơ tơ
Pφ : là lực cản của khơng khí
Để ơ tơ chuyển động không bị trượt: Dϕ ≥ D ≥Ψ
2.3.2 Đồ thị
Dựng hệ trục tọa độ Đề- các vng góc.
+ Trục tung biểu diễn các trị số nhân tố động lực học D.
+ Trục hồnh biểu diễn vận tốc của ơ tơ.
+ Trên đồ thị biểu diễn đường cong D1 , D2 , D3 , D4 , D5 ứng với các tay số 1, 2, 3,
4, 5.
+ Trên đồ thị biểu diễn đường thẳng f = 0,015 đã chọn.
+ Đường Dφ là đường biểu diễn nhân tố động lực học theo điều kiện bám, là đường
song song với trục hoành.
Các giá trị của Dφ được xác định theo công thức:
Pϕ − Pω
G
Dϕ =
SVTH: Vũ Văn Đô
ϕ .Zϕ − K .F .V 2
=
÷
÷
G
11
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
2.3.3 Bảng số liệu tính tốn và vẽ đồ thị
Bảng 4: Nhân tố động lực học
-
Nhân tố động học theo điều kiện bám được xác định như sau :
Dϕ =
V(m/s)
Dφ
f
0,00
0,2925
0,01500
Pϕ − Pw
G
3,36
0,2922
0,01511
=
mk .ϕ .Gϕ − K .F .V 2
6,10
0,2914
0,01537
G
10,92
0,2890
0,01619
17,01
0,2841
0,01789
25,00
0,2744
0,02125
Bảng 5: Nhân tố động lực học theo điều kiện bám
Hình 3: Đồ thị nhân tố động lực học
2.3.4 Ứng dụng của đồ thị
Xác định nhân tố động lực học của ô tô
- Xác định vận tốc lớn nhất của ô tô , giá trị này có đước khi ơ tơ chuyển
động ở số truyền cao nhất của hộp số và động cơ làm việc ở chế độ toàn
-
tải.
Trị số D phụ thuộc vào các thông số kết cấu của ô tô mà ở đồ thị lức kéo
-
không biểu thị được để xác định cho mỗi ô tô cụ thể.
Khi ô tô chuyển động ở số thấp ( có lớn hơn nhỏ ) sẽ có nhân tố động
-
lực học lớn hơn ở số cao ( có nhỏ hơn nhưng lại lớn )
Dùng đồ thị để giải các bài toán về động lức học của ô tô
2.4 Đồ thị cân bằng công suất
2.4.1 Khái niệm
Đồ thị cân bằng công suất là đường biểu diễn các giá trị đã tính tốn được của
phương trình cân bằng công suất của ô tô trên đồ thị có tọa độ N- v.
2.4.2 Xây dựng đồ thị cân bằng cơng suất:
Cơng thức tính:
Nki = Nei.ntl ;
SVTH: Vũ Văn Đô
12
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
Trong đó:
Nki: là Cơng suất kéo của động cơ phát ra ở bánh xe chủ động khi ô tô
chuyển động ở cấp số i của hộp số.
Nei: công xuất tại điểm i
2.4.3 Bảng số liệu tính tốn và vẽ đồ thị
ne(v/f)
Ne(kW)
V1
V2
V3
V4
V5
Nk(kW)
300
11,54
0,33
0,61
1,09
1,69
2,49
9,81
600
24,62
0,67
1,21
2,17
3,38
4,97
20,93
900
38,50
1,00
1,82
3,26
5,07
7,46
32,73
1200
52,47
1,34
2,43
4,34
6,77
9,95
44,60
1500
65,79
1,67
3,03
5,43
8,46
12,43
55,92
1800
77,73
2,01
3,64
6,51
10,15
14,92
66,07
2100
87,58
2,34
4,25
7,60
11,84
17,41
74,45
2400
94,61
2,67
4,85
8,69
13,53
19,89
80,42
2700
98,09
3,01
5,46
9,77
15,22
22,38
83,38
3016
97,12
3,36
6,10
10,92
17,01
25,00
82,56
Bảng 6: Công suất kéo các tay số
Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị theo bảng trên:
–
–
Xét ôtô chuyển động trên đường bằng:
= Nf + Nw
= G.f.v +K.F.v3
Lập bảng tính
V(m/s)
Nc(kW)
0
0,00
3,36
4,91
6,10
9,39
10,92
19,49
17,01
39,04
25,00
82,57
Bảng 7: Cơng cản của ơ tơ ứng với mỗi tay số
Hình 4: Đồ thị cân bằng cơng suất
2.4.4 Ứng dụng đồ thị
-
Dùng để xác định trị số các thành phần của công suất cản ở các tay số khác
nhau với các số truyền khác nhau, xác định công suất dự trữ ở các tốc độ
khác nhau, ở các số truyền khác nhau.
SVTH: Vũ Văn Đô
13
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
Dựa vào công suất dự trữ kết hợp với các đồ thị cân bằng lực kéo, đồ thị
-
nhân tố động lực học, đồ thị tăng tốc của ô tô. . . Để giải quyết bài toán về
động lực học và động lực học của ơ tơ như tìm khả năng tăng tốc, leo dốc,
móc kéo của ơ tơ, tìm tốc độ lớn nhất của ô tô trên mỗi loại đường, tìm được
số truyề hợp lý.
2.5 Đồ thị gia tốc
2.5.1 Khái niệm
Trong q trình chuyển động của ơ tơ thì thời gian chuyển động đều chỉ chiếm
một phần rất nhỏ qua thống kê thời gian chuyển động đều chỉ chiếm khoảng 15%
thời gian chuyển động có gia tốc chiếm khoảng (3045%) thời gian lăn trơn và
phanh chiếm (3040%) tổng thời gian chuyển động của ơ tơ.
2.5.2 Cơng thức tính
D=ψ
=>
J = ( D- ψ ).
Trong đó : J – Trị số của gia tốc .
- Hệ số cản tổng cộng của mặt đường
( vì chỉ xét xe chuyển động trên đường nằm ngang => = f0 = 0.015 )
– hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng vận động quay;
Hệ số có thể xác định theo cơng thức kinh nghiệm sau :
= 1,05 + 0,05
D - Nhân tố động lực học của ô tô.
Tay số
δJ
1
3,82
2
1,89
3
1,31
4
1,16
5
1,10
Bảng 8. Hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay
2.5.3 Bảng số liệu và đồ thị
Tay số 1
V
1
D1
f1
Tay số 2
j1
V2
SVTH: Vũ Văn Đô
D2
f2
Tay số 3
j2
V3
D3
14
f3
Tay số 4
j3
V4
D4
f4
Tay số 5
j4
V5
D5
f5
j5
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
0,3
0,3
0,01
0,7
0,6
0,1
0,01
0,7
3
1
5
6
1
6
5
3
0,6
0,3
0,01
0,8
1,2
0,1
0,01
0,7
7
3
5
1
1
7
5
9
1,0
0,3
0,01
0,8
1,8
0,1
0,01
0,8
0
5
5
5
2
7
5
2
1,3
0,3
0,01
0,8
2,4
0,1
0,01
0,8
4
5
5
7
3
8
5
4
1,6
0,3
0,01
0,8
3,0
0,1
0,01
0,8
7
5
5
7
3
8
5
5
2,0
0,3
0,01
0,8
3,6
0,1
0,01
0,8
1
5
5
6
4
8
5
3
2,3
0,3
0,01
0,8
4,2
0,1
0,01
0,8
4
4
5
3
5
7
5
0
2,6
0,3
0,01
0,7
4,8
0,1
0,01
0,7
7
2
5
8
5
6
5
5
3,0
0,2
0,01
0,7
5,4
0,1
0,01
0,6
1
9
5
2
6
5
5
8
3,3
0,2
0,01
0,6
6,1
0,1
0,01
0,5
6
6
5
3
0
3
5
9
GVHD: Phùng Anh Tuấn
0,0
0,01
0,5
9
5
4
0,0
0,01
0,5
9
5
8
0,1
0,01
0,6
0
5
1
0,1
0,01
0,6
0
5
2
0,1
0,01
0,6
0
5
2
0,1
0,01
0,6
0
5
1
0,0
0,01
0,5
9
6
8
0,0
0,01
0,5
9
6
3
0,0
0,01
0,4
8
6
8
10,9
0,0
0,01
0,4
2
7
6
0
1,09
2,17
3,26
4,34
5,43
6,51
7,60
8,69
9,77
1,69
3,38
5,07
6,77
8,46
10,15
11,84
13,53
15,22
17,01
0,0
0,01
0,3
6
5
5
0,0
0,01
4
5
0,0
0,01
0,3
6
5
8
0,0
0,01
4
5
0,0
0,01
0,3
6
5
9
0,0
0,01
4
6
0,0
0,01
0,4
6
5
0
0,0
0,01
4
6
0,0
0,01
0,3
6
6
9
12,4
0,0
0,01
3
4
7
0,0
0,01
6
6
0,3
14,9
0,0
0,01
7
2
4
7
0,0
6
0,01
0,3
17,4
0,0
0,01
6
4
1
3
8
0,0
0,01
0,3
19,8
0,0
0,01
5
7
0
9
3
9
0,0
0,01
0,2
22,3
0,0
0,02
5
7
4
8
2
0
0,0
0,01
0,1
25,0
0,0
0,02
4
8
7
0
1
1
2,49
4,97
7,46
9,95
0,20
0,22
0,23
0,22
0,20
0,17
0,13
0,08
0,01
-0,07
Bảng 9: Giá trị gia tốc ứng với mỗi tay số
Hình 5: Đồ thị gia tốc
2.5.4 Ứng dụng đồ thị
-
Dùng đồ thị để xác định gia tốc của ô tô ở một tốc độ nào đó ở tỉ số truyền
-
đã cho
Dùng để xác định thời điểm sang số hợp lý ( thời điểm đổi tay số truyền khi
tăng tốc) để đảm bảo độ giảm tốc độ là nhỏ nhất và thời gian đổi số truyền là
-
ngắn nhất và đạt tốc độ cao nhất, nhanh nhất ở các số truyền sau ( b,c,d)
Dùng đồ thị này để xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô
2.6 Đồ thị gia tốc ngược
2.6.1. Khái niệm
Thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô là những thông số quan trọng
để đánh giá chất lượng động lực học của ôtô. Ta sử dụng đồ thị gia tốc
của ôtô để xác định thời gian tăng tốc của ơtơ.
2.6.2 Cơng thức tính
- Từ biểu thức: J = dt = dv
- Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là:
SVTH: Vũ Văn Đô
15
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
ti = .dv
Trong đó: +) ti là thời gian tăng tốc từ v1 đến v2
+) ti = Fi với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị
=f(v); v = v1; v = v2 là trục hoành của đồ thị của gia tốc ngược.
-
Từ đồ thị J= f(v), dựng đồ thị = f(v)
Lập bảng tính giá trị theo v
2.6.3 Bảng giá trị sau tính tốn và đồ thị
Tay số 1
V1
1/j1
Tay số 2
V2
1/j2
Tay số 3
V3
1/j3
Tay số 4
V4
1/j4
Tay số 5
V5
1/j5
0,33
1,31
0,61
1,36
1,09
1,85
1,69
2,88
2,49
4,89
0,67
1,23
1,21
1,27
2,17
1,72
3,38
2,66
4,97
4,54
1,00
1,18
1,82
1,21
3,26
1,64
5,07
2,55
7,46
4,44
1,34
1,15
2,43
1,19
4,34
1,60
6,77
2,52
9,95
4,58
1,67
1,15
3,03
1,18
5,43
1,60
8,46
2,56
12,43
4,99
2,01
1,16
3,64
1,20
6,51
1,64
10,15
2,69
14,92
5,86
2,34
1,21
4,25
1,25
7,60
1,73
11,84
2,93
17,41
7,72
2,67
1,28
4,85
1,34
8,69
1,87
13,53
3,34
19,89
12,97
3,01
1,40
5,46
1,47
9,77
2,10
15,22
4,08
22,38
75,82
3,36
1,59
6,10
1,68
10,92
2,50
17,01
5,72
25,00
Bảng 10. Giá trị 1/j ứng với từng tay số
Hình 6: Đồ thị gia tốc ngược
2.6.4 Ứng dụng đồ thị
- Dùng để xác định:
+ Quãng đường tăng tốc
+ Thời gian tăng tốc
SVTH: Vũ Văn Đô
16
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
2.7 Đồ thị xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô
2.7.1 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc
2.7.1.1 Khái niệm
Thời gian và quãng đường tăng tốc là hai chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chất
động lực học của ơ tơ máy kéo.
Hai chỉ tiêu trên có thể được xác định dựa trên đồ thị gia tốc j = f(v) của ô tô máy
kéo.
2.7.1.2 Cơng thức tính
Từ biểu thức: J = dt = dv
- Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là:
ti = .dv25
Trong đó: +) ti là thời gian tăng tốc từ v1 đến v2
+) ti = Fi với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị
=f(v); v = v1; v = v2 là trục hoành của đồ thị của gia tốc ngược.
Thời gian tăng tốc tồn bộ
Vì tích phân này khơng giải được bằng phương pháp giải tích do đó khơng có quan
hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa gia tốc và vận tốc chuyển động v của
chúng. Nhưng tích phân này có thể giải bằng đồ thị dựa vào đồ thị của ô tô j = f(v).
Để tiến hành xác định thời gian tăng tốc theo phương pháp tích phân bằng đồ thị,
ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch 1/j = f(v) cho từng số truyền cao nhất
của hộp số.Phần diện tích được giới hạn bởi đường cong 1/j, trục hoành và hại
đoạn tung độ tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv biểu thị thời gian tăng
tốc của ô tô. Tổng cộng tất cả các vận tốc này ta được thời gian tăng tốc từ vận tốc
v1 đến v2 và xây dựng được đồ thị thờigian tăng tốc phụ thuộc vào vận tốc chuyển
động t = f(v). Giả sử ô tô tăng tốc từ tốc độ v1 đến v2 như đồ thị thì ơ tơ thì cần có 1
khoảng thời gian xác định bằng
SVTH: Vũ Văn Đô
17
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
2.7.1.3 Bảng kết quả sau tính tốn và đồ thị
v5
2,49
1/J5
t
s
4,89
0
0
4,97
4,54
11,73
43,74
7,46
4,44
22,89
142,29
9,95
4,58
34,11
296,81
12,43
4,99
46,01
514,81
14,92
5,86
59,51
813,81
17,41
7,72
76,39
1234,67
19,89
12,97
102,11
1904,34
22,38
75,82
212,50
4491,36
25,00
0,00
311,79
7385,81
Bảng 11: Quãng đường và Thời gian khi ô tô tăng tốc
Hình 7: Đồ thị thời gian tăng tốc của ơ tô
2.7.1.4 Ứng dụng đồ thị: Xác định thời gian tăng tốc của ô tô
2.7.2 Đồ thị xác định quãng đường tăng tốc của ô tô
2.7.2.1 Khái niệm
Đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô là đồ thị biểu hiện quãng đường ô tô đi được
sau khoảng thời gian tăng tốc t và vận tốc chuyển động của ô tô
2.7.2.2 Cơng thức tính
Từ biểu thức v = dS/dt
=> dS = vdt
Quãng đường tăng tốc của ô tô S từ vận tốc v1 đến v2 sẽ là: S =
Vì tích phân này khơng giải được bằng phương pháp giải tích do đó khơng có quan
hệ
phụ thuộc chính xác về giải tích giữa gia tốc và vận tốc chuyển động v của chúng.
Nhưng tích phân này có thể giải bằng đồ thị dựa vào đồ thị của ô tô j = f(v).
Giống như cách tính thời gian tăng tốc chúng ta cũng có thể tính được qng
đường thơng qua diện tích :
SVTH: Vũ Văn Đô
18
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
2.7.2.3 Bảng thơng số sau tính tốn và đồ thị
v5
2,49
1/J5
t
s
4,89
0
0
4,97
4,54
11,73
43,74
7,46
4,44
22,89
142,29
9,95
4,58
34,11
296,81
12,43
4,99
46,01
514,81
14,92
5,86
59,51
813,81
17,41
7,72
76,39
1234,67
19,89
12,97
102,11
1904,34
22,38
75,82
212,50
4491,36
25,00
0,00
311,79
7385,81
Bảng 12: Quãng đường và Thời gian khi ô tô tăng tốc
Hình 8: Đồ thị qng đường tăng tốc của ơtơ
2.7.2.4 Ứng dụng đồ thị
+ Xác định quãng đường sau khi ô tô tăng tốc
2.7.3 Đồ thị quãng đường và thời gian tăng tốc của ơtơ
2.7.3.1 Cơng thức tính.
Độ biến thiên vận tốc khi chuyển số
Trong đó:
∆t: Thời gian chuyển số ở giữa các tay số
Chọn ∆t = 1(s)
Thời gian để tăng từ vận tốc trước(vt) đến vận tốc sau(vs):
SVTH: Vũ Văn Đô
19
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
Quãng đường để tăng từ vận tốc trước(vt) đến vận tốc sau(vs):
2.7.3.2 Ta có bảng số liệu :
δi
3,82
1,89
1,31
1,16
số 1 → số 2
số 2 → số 3
số 3 → số 4
số 4 → số 5
Δt (s)
Thời gian chuyển số ở
giữa các tay số được
chọn: ∆t = 1(s)
Δv (m/s)
0,0554
0,1159
0,1847
0,2511
vimax (m/s)
3,36
6,10
10,92
17,01
Bảng 13. Độ giảm vận tốc khi sang số
V (m/s)
0,000
0,334
0,668
1,003
1,337
1,671
2,005
2,340
2,674
3,008
3,360
3,305
3,639
4,245
4,852
5,458
6,097
5,981
6,515
7,601
8,687
SVTH: Vũ Văn Đô
1/j
0,000
1,313
1,228
1,175
1,149
1,145
1,164
1,208
1,281
1,397
1,588
1,588
1,204
1,253
1,335
1,465
1,684
1,684
1,644
1,727
1,869
t (s)
0,000
0,219
0,644
1,046
1,434
1,817
2,203
2,600
3,016
3,463
3,989
4,989
5,989
6,989
7,773
8,623
9,629
10,629
11,517
12,517
13,517
20
s (m)
0,000
0,037
0,323
0,874
1,677
2,733
4,050
5,648
7,559
9,839
12,700
16,623
20,791
27,550
35,358
44,451
55,632
64,188
71,957
88,341
110,076
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
9,772
10,916
10,732
11,841
13,532
15,224
17,006
16,754
17,41
19,89
22,38
25,00
GVHD: Phùng Anh Tuấn
2,098
2,502
2,502
2,928
3,343
4,084
5,717
5,717
7,72
12,97
75,82
0,00
15,671
18,301
19,301
22,313
27,618
28,618
37,349
38,349
42,725
68,449
178,836
278,122
144,633
189,315
208,915
251,828
350,371
411,466
601,870
647,335
729,755
1276,515
3779,825
6588,329
Bảng 14: Thời gian và quãng đường khi ô tô chuyển số
2.7.3.3 Đồ thị
Hình 9: Đồ thị thời gian và qng đường tăng tốc của ơ tơ có kể đến sự giảm tốc
độ khi chuyển số
2.7.3.4 Ứng dụng đồ thị :
Xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô theo đồ thị tuy đơn giản
nhưng thiếu chính xác , mặc dù có kể cả sự giảm vận tốc khi chuyển số. Vì vậy nó
chỉ có giá trị trong phạm vi lý thuyết ơ tơ, cịn trong thực tế người ta phải kiểm
nghiệm lại bằng các thí nghiệm với ô tô chuyển động trên đường.
SVTH: Vũ Văn Đô
21
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
SVTH: Vũ Văn Đô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
22
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
KẾT LUẬN
Qua môn “ Đồ án Lý thuyết ô tô” đã giúp em hiểu được thêm một số vấn đề như:
- Các thông số cơ bản của động cơ.
- Chất lượng động lực học cần thiết trong các điều kiện sử dụng khác nhau.
- Xác định được chế độ làm việc thích hợp nhất cho ơ tơ.
- Xác định được chỉ tiêu đánh giá chất lượng kéo của ô tô như:
+ Vận tốc lớn nhất.
+ Lực cản của các loại đường mà xe có thể khắc phục được.
+ Gia tốc lớn nhất của ô tô.
+ Quãng đường và thời gian tăng tốc của xe khi đạt giá trị max...
SVTH: Vũ Văn Đô
23
Lớp: 71DCOT12
Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô
GVHD: Phùng Anh Tuấn
Tài liệu tham khảo:
- Giáo trình lý thuyết ơ tơ – Ngô Khắc Hùng.
- Lý thuyết ô tô, máy kéo – Nguyễn Hữu Cẩn.
- BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT Ô TÔ – Thầy Đỗ Thành Phương.
SVTH: Vũ Văn Đô
24
Lớp: 71DCOT12
